工業(yè)相機(jī)的常見問題，必須收藏！

1、分辨率是不是越高越好？

分辨率是相機(jī)最基本的參數(shù)，由相機(jī)所采用的感光芯片分辨率決定，是芯片靶面排列的像元數(shù)量（即像素?cái)?shù)）。通常面陣相機(jī)的分辨率用水平和垂直分辨率兩個(gè)數(shù)字表示，如：1920（H）x 1080（V），前面的數(shù)字表示每行的像元數(shù)量，即共有1920個(gè)像元；后面的數(shù)字表示像元的行數(shù)，即1080 行。線陣相機(jī)的分辨率通常表示多少K，如1K（1024），2K（2048），4K（4096）等。在采集圖像時(shí)，相機(jī)的分辨率對(duì)圖像質(zhì)量有很大的影響。在對(duì)同樣大的視場(chǎng)（景物范圍）成像時(shí)，分辨率越高，對(duì)細(xì)節(jié)的展示越明顯。像素越多分辨率越高，像素越多最大輸出的圖像分辨率也越高。

相機(jī)的分辨率=視野/精度。

2、幀率和行頻的區(qū)別？

相機(jī)的幀率/行頻表示相機(jī)采集圖像的頻度。

通常面陣相機(jī)用幀率表示，單位fps（Frame Per Second）。如30fps，表示相機(jī)1秒鐘內(nèi)最多能采集30幀圖像。線陣相機(jī)通常用行頻表示，單位KHz，如12KHz，表示相機(jī)1秒鐘內(nèi)最多能采集12000行圖像數(shù)據(jù)。

速度是相機(jī)的重要參數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中很多時(shí)候需要對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像，相機(jī)的速度需要滿足一定要求，才能清晰準(zhǔn)確的對(duì)物體成像。相機(jī)的幀頻和行頻首先受到芯片的幀頻和行頻的影響，芯片的設(shè)計(jì)最高速度則主要是由芯片所能承受的最高時(shí)鐘決定。

3、像元尺寸對(duì)成像有哪些影響？

像元是組成數(shù)字化影像的最小單元。

像元尺寸大小和像元數(shù)（分辨率）共同決定了相機(jī)靶面的大小。目前工業(yè)相機(jī)像元尺寸一般為3μm-14μm。像元尺寸在某種程度上反映了芯片對(duì)光的響應(yīng)能力，一般情況下，像元尺寸越大，能夠接收到的光子數(shù)量越多，在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。一般像元尺寸越小，制造難度越大，圖像質(zhì)量也越不容易提高。

4、像元深度是什么？

數(shù)字相機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，即像元灰度值，具有特殊的比特位數(shù)，稱為像元深度。對(duì)于黑白相機(jī)，這個(gè)值通常是8-16bit。像元深度定義了灰度由暗道亮的灰階數(shù)。例如，對(duì)于8bit的相機(jī)0 代表全暗而255 代表全亮。介于0和255之間的數(shù)字代表一定的亮度指標(biāo)。10bit 數(shù)據(jù)就有1024個(gè)灰階，而12bit有4096個(gè)灰階。

分辨率和像素深度共同決定了圖像的大小。例如對(duì)于像素深度為8bit的500萬(wàn)像素，則整張圖片應(yīng)該有2560*2048*8/8/1024/1024=5MB。

5、工業(yè)相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍？

工業(yè)相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍表明相機(jī)探測(cè)光信號(hào)的范圍。用來(lái)描述每個(gè)像素能夠分辨出來(lái)的弧度等級(jí)。 動(dòng)態(tài)范圍=光敏元的滿阱容量/等效噪聲信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，可用倍數(shù)、dB 或Bit 等方式來(lái)表示。寬動(dòng)態(tài)范圍能夠使場(chǎng)景中亮場(chǎng)和暗場(chǎng)部分的細(xì)節(jié)同時(shí)被清晰的記錄下來(lái)，動(dòng)態(tài)范圍大，相機(jī)對(duì)不同的光照強(qiáng)度有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

6、工業(yè)相機(jī)的噪聲包括哪些，是不是信噪比越大越好？

工業(yè)相機(jī)的噪聲是指成像過(guò)程中不希望被采集到的、實(shí)際成像目標(biāo)外的信號(hào)。根據(jù)歐洲相機(jī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)EMVA1288 中，定義的相機(jī)噪聲從總體上可分為兩類：一類是由有效信號(hào)帶來(lái)的符合泊松分布的統(tǒng)計(jì)漲落噪聲，也叫散粒噪聲（shot noise），這種噪聲對(duì)任何相機(jī)都是相同的，不可避免，有確定的計(jì)算公式，噪聲的平方= 信號(hào)的均值。第二類是相機(jī)自身固有的與信號(hào)無(wú)關(guān)的噪聲，它是由圖像傳感器讀出電路、相機(jī)信號(hào)處理與放大電路等帶來(lái)的噪聲，每臺(tái)相機(jī)的固有噪聲都不一樣。

工業(yè)相機(jī)的信噪比定義為圖像中信號(hào)與噪聲的比值（有效信號(hào)平均灰度值與噪聲均方根的比值），代表了圖像的質(zhì)量，圖像信噪比越高，圖像質(zhì)量越好。

7、工業(yè)相機(jī)的曝光時(shí)間越短越好嗎，曝光方式有哪些？

曝光時(shí)間（Exposure Time 或者 Shutter）是為了將光投射到感光芯片的感光面上快門所要打開的時(shí)間。相機(jī)曝光時(shí)間是指從快門打開到關(guān)閉的時(shí)間間隔，在這一段時(shí)間內(nèi)，物體可以在成像面上留下影像。曝光時(shí)間是看需要而定的，沒有長(zhǎng)短好壞的說(shuō)法，只有需要的說(shuō)法，曝光時(shí)間設(shè)置為多少視感光芯片的感光度和對(duì)感光面上的照度而定。比如拍星星的軌跡，就需要很長(zhǎng)的曝光時(shí)間（可能是幾個(gè)小時(shí)），這樣星星的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)在底片上成像。如果要拍飛馳的汽車清晰的身影就要用很短的時(shí)間（通常是幾千分之一秒）。

曝光時(shí)間長(zhǎng)的話進(jìn)的光就多，適合光線條件比較差的情況。曝光時(shí)間短則適合光線比較好的情況。曝光時(shí)間越長(zhǎng)生成的圖像越亮，相反越暗。在外界光線比較暗的情況下一般要求延長(zhǎng)曝光時(shí)間（比如說(shuō)夜景）。

線陣相機(jī)都是逐行曝光的方式，可以選擇固定行頻和外觸發(fā)同步的采集方式，曝光時(shí)間可以與行周期一致，也可以設(shè)定一個(gè)固定的時(shí)間；面陣相機(jī)機(jī)有幀曝光、場(chǎng)曝光和滾動(dòng)行曝光等幾種常見方式。工業(yè)相機(jī)一般都提供外觸發(fā)采圖的功能。

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審核編輯：湯梓紅